RU2348018C1 - Способ определения физико-механических характеристик ледовых образований в натурных условиях в скважинах - Google Patents
Способ определения физико-механических характеристик ледовых образований в натурных условиях в скважинах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348018C1 RU2348018C1 RU2007129217/28A RU2007129217A RU2348018C1 RU 2348018 C1 RU2348018 C1 RU 2348018C1 RU 2007129217/28 A RU2007129217/28 A RU 2007129217/28A RU 2007129217 A RU2007129217 A RU 2007129217A RU 2348018 C1 RU2348018 C1 RU 2348018C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- well
- pressure
- wells
- hydraulic cylinder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению физико-механических характеристик (прочности) ледовых образований в натурных условиях в скважинах. Способ заключается в пробуривании во льду скважины, размещении в ней зонда, создании в гидроцилиндре повышенного давления, создающего внедрение в стенку скважины расположенных соосно относительно гидроцилиндра инденторов, и определении прочности путем измерения давления в цилиндре. При этом на время измерения после размещения зонда в скважине и перед подачей высокого давления перед одним из инденторов размещается опорная плита. Технический результат - обеспечение глубокого внедрения индентора в стенку скважины. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к измерению силы или механического напряжения с помощью гидравлических или пневматических средств, в том числе к определению физико-механических характеристик ровного льда и ледяных образований в натурных условиях в скважинах. Способ может быть использован для определения характеристик прочности ровного льда и ледовых образований в натурных условиях при строительстве ледостойких сооружений в замерзающих морях.
Известен прессиометрический способ определения реологических характеристик льда в натурных условиях в скважинах при радиальном нагружении стенки скважины на ограниченном участке гидростатическим давлением через резиновую оболочку и измерении деформации льда под нагрузкой. Нагрузка создается давлением сжатого газа и передается через рабочую жидкость, заполняющую полость зонда [1].
Недостатком способа является невозможность определения прочности льда при его разрушении вследствие поверхностного, радиального воздействия на стенку скважины. Кроме того, испытания требуют длительного времени, что не дает возможности получить статистически значимое количество данных.
Известен также взятый за прототип способ определения характеристик прочности льда в натурных условиях в скважинах, заключающийся в пробуривании в ледяном покрове скважины, в опускании в нее гидроцилиндра, на выдвигающемся штоке которого закрепляются инденторы. После подачи высокого давления инденторы упираются в скважину, а давление измеряется соответствующими датчиками давления и образцовым манометром, по показаниям которых определяют локальную прочность при появлении зоны смятия во льду [2].
Недостатком способа является невозможность глубокого внедрения инденторов в стенку скважины для получения полной характеристики разрушения льда, что снижает качество и полноту информации.
Техническим результатом изобретения является обеспечение глубокого внедрения индентора в стенку скважины.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе определения физико-механических характеристик ровного льда и ледовых образований в натурных условиях, заключающемся в пробуривании во льду скважины, размещении в ней зонда, создании в гидроцилиндре повышенного давления, во внедрении соосно расположенных относительно гидроцилиндра инденторов в стенку скважины и измерении давления в цилиндре, после размещения зонда в скважине и перед подачей высокого давления на время работы перед одним из инденторов размещается опорная плита.
Ограничение перемещения гидроцилиндра со стороны одного из инденторов позволяет увеличить глубину внедрения другого индентора в несколько раз (в зависимости от соотношения размера площади опорной плиты и индентора) по сравнению с прототипом. Увеличение глубины проникновения дает возможность определять локальную прочность льда при образовании зоны смятия и напряжение, при котором возникают радиальные сквозные трещины, приводящие к полному разрушению льда. Технический результат достигается тем, что опорная плита по площади во много раз превышает площадь индентора, и поскольку при подаче давления в гидроцилиндр напряжение на стенке скважины будет обратно пропорционально площади, на которую оказывается воздействие, то это обеспечит более глубокое внедрение индентора без внедрения опорной плиты.
Сущность предлагаемого способа иллюстрируется чертежом.
На схеме соединения представлены гидростанция 1, соединенная измерительной гидролинией 4, включающей датчик давления 2 и образцовый манометр 3, и рукавом высокого давления 5 с гидроцилиндром 8, перемещающим инденторы 7, перед одним из которых на время работ размещается опорная плита 9.
Предлагаемый способ определения физико-механических характеристик льда в натурных условиях осуществляется следующим образом. В ледяном покрове пробуривается скважина 6, в которую опускается гидроцилиндр 8, на выдвигающемся штоке которого закрепляются инденторы 7. Перед подачей в цилиндр 8 высокого давления по соответствующему рукаву высокого давления 5 против одного из инденторов 7 на время измерений размещается опорная плита 9. После подачи высокого давления инденторы 7 упираются в скважину 6 и опорную плиту 9, а давление измеряется датчиком давления 2 и образцовым манометром 3, по показаниям которых определяют прочность при появлении трещин во льду. После производства измерения опорная плита 9 вместе с гидроцилиндром 8 извлекаются из скважины 6.
Предлагаемый способ определения физико-механических характеристик льда в натурных условиях в скважинах был отработан и апробирован при проведении экспедиционных исследований на ледяном покрове Каспийского моря и Обской губы [3].
Источники информации
1. Зарецкий Ю.К., Фиш А.М. Исследование реологических свойств льда с помощью прессиометра. Труды ААНИИ, том 324, Гидрометеоиздат, 1974, с.156-162.
2. Nirmal K.Sinha. NRCC borehole indentor: measuring ice strength. Proc of the 18th Int. Conf. on Port and Ocean Eng. Under Arctic Conditions. Vol.1 (2005) pp. 153-164.
3. Kovalev S.M., Korostelev V.G., Nikitin V.A., Smirmov V.N., Shushlebin A.I. Application of a borehole jack for determining the local strenght of fresh and sea ice. Proceeding of the 17' International Symposium on Ice. Saint Petersburg, Russia, 21-25 June 2004. International Association of Hydraulic Engineering and Research. Vol. 2, pp.147-153
Claims (1)
- Способ определения физико-механических характеристик ледовых образований в натурных условиях в скважинах, заключающийся в пробуривании во льду скважины, размещении в ней зонда, создании в гидроцилиндре повышенного давления, создающего внедрение в стенку скважины расположенных соосно относительно гидроцилиндра инденторов, и определений прочности путем измерения давления в цилиндре, отличащийся тем, что на время измерения после размещения зонда в скважине и перед подачей высокого давления перед одним из инденторов размещается опорная плита.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007129217/28A RU2348018C1 (ru) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | Способ определения физико-механических характеристик ледовых образований в натурных условиях в скважинах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007129217/28A RU2348018C1 (ru) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | Способ определения физико-механических характеристик ледовых образований в натурных условиях в скважинах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2348018C1 true RU2348018C1 (ru) | 2009-02-27 |
Family
ID=40529940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007129217/28A RU2348018C1 (ru) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | Способ определения физико-механических характеристик ледовых образований в натурных условиях в скважинах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2348018C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682835C1 (ru) * | 2018-03-19 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Комплексная система для определения характеристик прочности льда в натурных условиях и на образцах |
| RU2710482C1 (ru) * | 2019-03-27 | 2019-12-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Способ определения прочности льда в натурных условиях |
| RU2717261C1 (ru) * | 2019-05-31 | 2020-03-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Способ определения прочности льда в торосах и стамухах |
| RU2730003C1 (ru) * | 2019-10-22 | 2020-08-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Способ определения физико-механических и морфометрических характеристик ледовых торосистых образований |
-
2007
- 2007-07-30 RU RU2007129217/28A patent/RU2348018C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Kovalev S.M., Korostelev V.G., Nikitin V.A., Smirnov V.N., Shushlebin A.I. Application of a borehole jack for determining the local strength of fresh and sea ice. Proceeding of the 17th International Simposium on Ice. Saint Petersburg, Russia, 21-25 June 2004. International Association of Hidraulic Engineering and Research. Volume 2, pp. 147-153. * |
| Nirmal K.Sinha. NRCC borehole indentor: measuring ice strength. Proc of the 18 th Int. Conf. On Port and Ocean Eng. Under Arctic Conditions. Vol.1 (2005) pp 153-164. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682835C1 (ru) * | 2018-03-19 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Комплексная система для определения характеристик прочности льда в натурных условиях и на образцах |
| RU2710482C1 (ru) * | 2019-03-27 | 2019-12-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Способ определения прочности льда в натурных условиях |
| RU2717261C1 (ru) * | 2019-05-31 | 2020-03-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Способ определения прочности льда в торосах и стамухах |
| RU2730003C1 (ru) * | 2019-10-22 | 2020-08-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Способ определения физико-механических и морфометрических характеристик ледовых торосистых образований |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hackston et al. | The Mohr–Coulomb criterion for intact rock strength and friction–a re-evaluation and consideration of failure under polyaxial stresses | |
| O'Neill | Side resistance in piles and drilled shafts | |
| Lee et al. | Laboratory study of borehole breakouts in Lac du Bonnet granite: a case of extensile failure mechanism | |
| Sellers et al. | Modelling of the effect of discontinuities on the extent of the fracture zone surrounding deep tunnels | |
| Altowairqi et al. | Shale elastic property relationships as a function of total organic carbon content using synthetic samples | |
| Yu et al. | Triaxial test research on mechanical properties and permeability of sandstone with a single joint filled with gypsum | |
| AU2013246743A1 (en) | Method for determining geomechanical parameters of a rock sample | |
| CN104865124A (zh) | 基于岩石应力-应变曲线和超声波纵波速度的页岩脆性指数测定方法 | |
| CN107941595A (zh) | 一种围压条件下测定岩石动态损伤度的方法 | |
| CN111595682B (zh) | 大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统及方法 | |
| RU2348018C1 (ru) | Способ определения физико-механических характеристик ледовых образований в натурных условиях в скважинах | |
| Wu et al. | Loading rate and confining pressure effect on dilatancy, acoustic emission, and failure characteristics of fissured rock with two pre-existing flaws | |
| Tonni et al. | Analysis and interpretation of piezocone data on the silty soils of the Venetian lagoon (Treporti test site) | |
| Marchetti | Dilatometer and seismic dilatometer testing offshore: available experience and new developments | |
| Holt et al. | Comparing mechanical and ultrasonic behaviour of a brittle and a ductile shale: Relevance to prediction of borehole stability and verification of shale barriers | |
| RU2365885C1 (ru) | Способ определения сцепления и угла трения частично разрушенного объема льда с ненарушенным ледяным покровом | |
| Minaeian | True triaxial testing of sandstones and shales | |
| RU2682835C1 (ru) | Комплексная система для определения характеристик прочности льда в натурных условиях и на образцах | |
| Wang et al. | Development and application of a multifunction true triaxial rock drilling test system | |
| Yang et al. | Dynamic mechanical response and fracture mechanism of rock-like materials with concealed structural planes of different filling thicknesses | |
| Makhnenko et al. | Deviation from linear elastic fracture in near-surface hydraulic fracturing experiments with rock | |
| CN113075044A (zh) | 一种全直径岩心压裂造縫评价仪 | |
| Fjær et al. | Mechanical properties and stress data from laboratory analysis | |
| RU2310039C2 (ru) | Способ испытания грунта стержневым штампом и устройство для его осуществления | |
| RU2332664C1 (ru) | Устройство для испытания грунта |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090731 |